Đồ án Thiết kế kết cấu thép của cần cẩu trục tháp

- Cần trục tháp là loại cần trục có một thân tháp thường cao từ 30 50, hoặc cao hơn nữa (có thể đến 100 120 m). Phía trên gần đỉnh tháp có gắn cần dài từ 12 50 m đôi khi đến 70m, được kết nối bằng chốt bản lề. Một đầu cần còn lại được treo bằng cáp hoặc thanh kéo đi qua đỉnh tháp. Kết cấu chung của cần trục tháp chủ yếu gồm 2 phần: phần quay và phần không quay). Trên phần quay bố trí các cơ cấu công tác như: tời nâng vật, tời nâng cần, tời kéo xe con, cơ cấu quay, đối trọng, trang thiết bị điện và các thiết bị an toàn.

- Phần không quay có thể được đặt cố định trên nền hoặc có khả năng di chuyển trên đường ray nhờ cơ cấu di chuyển. Tất cả các cơ cấu của cần trụ được điều khiển bởi cabin treo trên cao gần đỉnh tháp phổ biến là loại cabin được treo ở phần liên kết giữa cần tháp và cột tháp.

- Do có chiều cao nâng và tầm với lớn, có không gian phục vụ nâng nhờ các chuyển động nâng hạ vật, thay đổi tầm với, quay toàn vòng và dịch chuyển toàn bộ máy mà cần trục tháp được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng dân dụng, xây dựng công nghiệp hoặc dùng để bốc dỡ, vận chuyển hàng hóa, cấu kiện, vật liệu trên các kho bãi.

- Tuy nhiên do kết cấu phức tạp, tháp cao và nặng, tốn kém nhiều chi phí trong quá trình tháo dỡ và lắp ráp, di chuyển, chuẩn bị mặt bằng nếu cần tháp được yêu cần chỉ sử dụng ở nơi có khối lượng xây lắp tương đối lớn và khi sử dụng cần trục tự hành là không đem lại hiệu quả kinh tế cao hoặc khả năng đáp ứng yêu cầu về công việc thấp. Do tính chất làm việc của cần trục tháp là luôn thay đổi địa điểm nên chúng thường được thiết kế sao cho dễ tháo dỡ, dựng lắp và vận chuyển hoặc có khả năng tự dựng và được di chuyển trên đường dưới dạng tổ hợp toàn máy. Điều này làm giảm đi được chi phí và thời gian dựng lắp cần trục

- Thông thường cần trục tháp được chế tạo có sức nâng từ 1 12 (T) , cá biệt là có thể đến 75 (T), moment tải của cần trục đạt tới 350 t; m, tầm với từ 8 50, chiều cao nâng đến 100 120(m). do có chiều cao nâng là rất lớn nên tốc độ nâng sẽ bị hạn chế lại và nằm trong khoảng 0,32 1m/s và có thể thay đổi tốc độc theo cấp hoặc vô cấp.

- Tốc độ nâng hạ vật để điều chỉnh hàng thường là 8m/s, tốc độ quay của cần từ 0,3 1v/pt, thời gian thay đổi tầm với từ 25 100 (s), tốc độ di chuyển của xe con 0,2 1m/s và di chuyển cần trục 0,2 0,63m/s.

 

 

 

Phân loại:

- Cần trục tháp trong thực tế được chế tạo rất nhiều và đa dạng, tuy nhiên để phân loại theo từng nhóm cần trục ta có thể dựa vào các đặc điềm riêng của tường loại cần trục.

Phân loại theo công dụng:

Cần trục tháp có công dụng chung dùng trong xây dựng dân dụng và một phần dùng trong xây dựng công nghiệp. Loại này có moment tải từ 4 160 t.m, có sức nâng 0,4 8 (t), chiều cao nâng từ 12 100m tầm với lớn nhất vào khoảng 10 30(m). để xây dựng nhà bằng phương pháp lắp ghép tấm hoặc khối bê tông còn có các cần trục tháp có sức nâng đến 12 T và moment tải 40 250t.m. Ngoài ra loại cần có loại cần trục tháp dùng để xây dựng các công trình lớn, loại này có moment tải khá lớn từ 30 250t.m có thể lên tới 500 t.m, sức nâng ở tầm với lớn nhất đạt 2 4 (t), ở tầm với nhỏ nhất vào khoảng 12 (t), tầm với đạt 20 50m có thể đạt tới 70(m), chiều cao nâng 50 100(m) và có thể lên tới 250m. tuy nhiên loại cần trục tháp đặc biệt chuyên dùng trong xây dựng công nghiệp có moment tải rất lớn đạt tới 600 t.m cá biệt lên tới 1500 t.m. Sức nâng lớn từ 2 75 T tầm với lớn nhất 20 40m.

· Phân loại theo phương án lắp đặt tại hiện trường có thể chia ra: cần trục tháp di chuyển trên ray, cần trục tháp đặt cố định và cần trục tháp tự nâng. Cần trục tháp cố định có chân tháp gắn liền với nền móng hoặc trục cố định. Cần trục tháp tự nâng có thể nằm ngoài hoặc trong công trình, tháp được tự nối độ dài để tăng độ cao nâng theo sự phát triển chiều cao của công trình, khi tháp có độ cao lớn nó được neo với công trình để tăng ổn định và tăng khả năng chịu lực ngang. Với cần trục tháp tự nâng đặt trên công trình xây dựng, khi làm việc sẽ tự nâng toàn bộ cần trục theo chiều cao công trình. Toàn bộ tải trọng cần trục được truyền xuống công trình

Phân loại theo đặc điểm làm việc của tháp có cần trục tháp loại quay vòng và loại tháp không quay.Ở loại tháp quay, toàn bộ tháp và có cơ cấu được đặt trên bàn quay. Bàn quay đặt trên thiết bị tựa quay đặt trên khung di chuyển. Khi quay toàn bộ bàn quay quay cùng với tháp. Ơ tháp không quay, phần quay đặt trên đầu tháp. Khi quay chỉ có cần, đầu tháp, đối trọng và các cơ cấu trên đó quay.

Phân loại theo phương pháp thay đổi tầm với ta có thể chia ra làm 2 loại: cần trục tháp với cần nâng hạ và cần trục tháp có cần nằm ngang có xe con di chuyển trên cần để thay đổi tầm với. Cần kiểu nâng hạ có kết cấu nhẹ và chiều cao nâng lớn hơn so với loại cần nằm ngang. Cần nằm ngang có kết cấu nặng hơn nhưng do thay đổi tầm với bằng xe con nên độ cao nâng và tốc độ di chuyển ngang của vật là ổn định , đặc

 

 

biệt là có thể đưa móc treo tiến gần sát thân tháp nên tăng không gian phục vụ của cần trục.

Tóm lại cần trục tháp chủ yếu dùng trong các công trình xây dựng là ưu điểm lớn nhất của nó mà các loại máy trục khác không thể có, khi thiết kế, chế tạo người ta chỉ lưu ý đến đặc điểm riêng lớn nhất của nó mà lựa chọn sao cho phù hợp với công việc mà nó thực hiện.

 

doc28 trang | Chia sẻ: oanh_nt | Lượt xem: 1379 | Lượt tải: 2download
Bạn đang xem trước 20 trang nội dung tài liệu Đồ án Thiết kế kết cấu thép của cần cẩu trục tháp, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
A- GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC THIẾT BỊ NÂNG HẠ PHỤC VỤ XÂY DỰNG Cần trục tháp là loại cần trục có một thân tháp thường cao từ 30 ¸ 50, hoặc cao hơn nữa (có thể đến 100 ¸ 120 m). Phía trên gần đỉnh tháp có gắn cần dài từ 12 ¸ 50 m đôi khi đến 70m, được kết nối bằng chốt bản lề. Một đầu cần còn lại được treo bằng cáp hoặc thanh kéo đi qua đỉnh tháp. Kết cấu chung của cần trục tháp chủ yếu gồm 2 phần: phần quay và phần không quay). Trên phần quay bố trí các cơ cấu công tác như: tời nâng vật, tời nâng cần, tời kéo xe con, cơ cấu quay, đối trọng, trang thiết bị điện và các thiết bị an toàn. Phần không quay có thể được đặt cố định trên nền hoặc có khả năng di chuyển trên đường ray nhờ cơ cấu di chuyển. Tất cả các cơ cấu của cần trụ được điều khiển bởi cabin treo trên cao gần đỉnh tháp phổ biến là loại cabin được treo ở phần liên kết giữa cần tháp và cột tháp. Do có chiều cao nâng và tầm với lớn, có không gian phục vụ nâng nhờ các chuyển động nâng hạ vật, thay đổi tầm với, quay toàn vòng và dịch chuyển toàn bộ máy mà cần trục tháp được sử dụng rộng rãi trong các công trình xây dựng dân dụng, xây dựng công nghiệp hoặc dùng để bốc dỡ, vận chuyển hàng hóa, cấu kiện, vật liệu trên các kho bãi. Tuy nhiên do kết cấu phức tạp, tháp cao và nặng, tốn kém nhiều chi phí trong quá trình tháo dỡ và lắp ráp, di chuyển, chuẩn bị mặt bằng nếu cần tháp được yêu cần chỉ sử dụng ở nơi có khối lượng xây lắp tương đối lớn và khi sử dụng cần trục tự hành là không đem lại hiệu quả kinh tế cao hoặc khả năng đáp ứng yêu cầu về công việc thấp. Do tính chất làm việc của cần trục tháp là luôn thay đổi địa điểm nên chúng thường được thiết kế sao cho dễ tháo dỡ, dựng lắp và vận chuyển hoặc có khả năng tự dựng và được di chuyển trên đường dưới dạng tổ hợp toàn máy. Điều này làm giảm đi được chi phí và thời gian dựng lắp cần trục Thông thường cần trục tháp được chế tạo có sức nâng từ 1 ¸ 12 (T) , cá biệt là có thể đến 75 (T), moment tải của cần trục đạt tới 350 t; m, tầm với từ 8 ¸ 50, chiều cao nâng đến 100 ¸ 120(m). do có chiều cao nâng là rất lớn nên tốc độ nâng sẽ bị hạn chế lại và nằm trong khoảng 0,32 ¸ 1m/s và có thể thay đổi tốc độc theo cấp hoặc vô cấp. Tốc độ nâng hạ vật để điều chỉnh hàng thường là £ 8m/s, tốc độ quay của cần từ 0,3 ¸ 1v/pt, thời gian thay đổi tầm với từ 25 ¸ 100 (s), tốc độ di chuyển của xe con 0,2 ¸ 1m/s và di chuyển cần trục 0,2 ¸ 0,63m/s. Phân loại: Cần trục tháp trong thực tế được chế tạo rất nhiều và đa dạng, tuy nhiên để phân loại theo từng nhóm cần trục ta có thể dựa vào các đặc điềm riêng của tường loại cần trục. Phân loại theo công dụng: Cần trục tháp có công dụng chung dùng trong xây dựng dân dụng và một phần dùng trong xây dựng công nghiệp. Loại này có moment tải từ 4 ¸ 160 t.m, có sức nâng 0,4 ¸ 8 (t), chiều cao nâng từ 12 ¸ 100m tầm với lớn nhất vào khoảng 10 ¸30(m). để xây dựng nhà bằng phương pháp lắp ghép tấm hoặc khối bê tông còn có các cần trục tháp có sức nâng đến 12 T và moment tải 40 ¸ 250t.m. Ngoài ra loại cần có loại cần trục tháp dùng để xây dựng các công trình lớn, loại này có moment tải khá lớn từ 30 ¸ 250t.m có thể lên tới 500 t.m, sức nâng ở tầm với lớn nhất đạt 2 ¸ 4 (t), ở tầm với nhỏ nhất vào khoảng 12 (t), tầm với đạt 20 ¸ 50m có thể đạt tới 70(m), chiều cao nâng 50 ¸ 100(m) và có thể lên tới 250m. tuy nhiên loại cần trục tháp đặc biệt chuyên dùng trong xây dựng công nghiệp có moment tải rất lớn đạt tới 600 t.m cá biệt lên tới 1500 t.m. Sức nâng lớn từ 2 ¸ 75 T tầm với lớn nhất 20 ¸ 40m. Phân loại theo phương án lắp đặt tại hiện trường có thể chia ra: cần trục tháp di chuyển trên ray, cần trục tháp đặt cố định và cần trục tháp tự nâng. Cần trục tháp cố định có chân tháp gắn liền với nền móng hoặc trục cố định. Cần trục tháp tự nâng có thể nằm ngoài hoặc trong công trình, tháp được tự nối độ dài để tăng độ cao nâng theo sự phát triển chiều cao của công trình, khi tháp có độ cao lớn nó được neo với công trình để tăng ổn định và tăng khả năng chịu lực ngang. Với cần trục tháp tự nâng đặt trên công trình xây dựng, khi làm việc sẽ tự nâng toàn bộ cần trục theo chiều cao công trình. Toàn bộ tải trọng cần trục được truyền xuống công trình Phân loại theo đặc điểm làm việc của tháp có cần trục tháp loại quay vòng và loại tháp không quay.Ở loại tháp quay, toàn bộ tháp và có cơ cấu được đặt trên bàn quay. Bàn quay đặt trên thiết bị tựa quay đặt trên khung di chuyển. Khi quay toàn bộ bàn quay quay cùng với tháp. Ơû tháp không quay, phần quay đặt trên đầu tháp. Khi quay chỉ có cần, đầu tháp, đối trọng và các cơ cấu trên đó quay. Phân loại theo phương pháp thay đổi tầm với ta có thể chia ra làm 2 loại: cần trục tháp với cần nâng hạ và cần trục tháp có cần nằm ngang có xe con di chuyển trên cần để thay đổi tầm với. Cần kiểu nâng hạ có kết cấu nhẹ và chiều cao nâng lớn hơn so với loại cần nằm ngang. Cần nằm ngang có kết cấu nặng hơn nhưng do thay đổi tầm với bằng xe con nên độ cao nâng và tốc độ di chuyển ngang của vật là ổn định , đặc biệt là có thể đưa móc treo tiến gần sát thân tháp nên tăng không gian phục vụ của cần trục. Tóm lại cần trục tháp chủ yếu dùng trong các công trình xây dựng là ưu điểm lớn nhất của nó mà các loại máy trục khác không thể có, khi thiết kế, chế tạo người ta chỉ lưu ý đến đặc điểm riêng lớn nhất của nó mà lựa chọn sao cho phù hợp với công việc mà nó thực hiện. B-Tính toán thiết kế kết cấu thép hệ cộ I-Khái niệm Trong các máy trục ,kết cấu kim loại chiếm một phần lớn khối lượng kim loại ,kết cấu kim loại chiếm 60%-70% khối lượng toàn bộ máy trục, vì thế việc tính toán chon lượng kim loại thích hợp đảm bảo làm việc bình thường và tính kinh tế cao Kết cấu kim loại của cột là thép ống ,có tiết diên mặt cắt ngang là hình vành khăn II-Các thông số kỷ thuật Tên các thông số Ký hiệu Giá trị Đơn vị Sức nâng định mức Q0 8 T Chiều cao nâng tối đa Hmax 33 m Chiều cao nâng tối thiểu Hmin 48 m Tầm với lớn nhất Rmax 25 m Tầm với nhỏ nhất Rmin 12.5 m Vận tốc nâng hàng Vn 14 m/phút Tốc độ quay của cần trục Nq 0.7 Vòng/phút Tốc độ di chuyển của cần trục V 0.8 Vòng/phút III-Vật liệu chế tạo và ứng suất cho phép kết cấu thép của cần Chọn vật liệu chế tạo kết cấu thép cần là thép CT3, có cơ tính: STT Cơ tính vật liệu Kí hiệu Trị số Đơn vị 1 Môđun đàn hồi E 2,1.106 KG/cm2 2 Môđun đàn hồi trượt G 0,84.106 KG/cm2 3 Giới hạn chảy sch 2400 ¸ 2800 KG/cm2 4 Giới hạn bền sb 3800 ¸ 4200 KG/cm2 5 Độ giãn dài khi đứt e 21 % 6 Khối lượng riêng g 7,83 T/m3 7 Độ dai va đập ak 50¸100 J/cm2 IV-Các trường hợp tải trọng và tổ hợp tải trọng: - Khi máy trục làm việc thì nó chịu nhiều loại tải trọng khác nhau tác dụng lên kết cấu: tải trọng cố định, tải trọng quán tính, tải trọng gió, tải trọng do lắc động hàng trên cáp. - Tổng hợp các tải trọng khác nhau tác dụng lên cần trục có thể chia ra 3 trường hợp: + Trường hợp tải trọng I : Các tải trọng tác dụng lên máy trục là tải trọng tiêu chuẩn ở trạng thái làm việc và ở những điều kiện sử dụng tiêu chuẩn. Dùng để tính toán kết cấu kim loại theo độ bền và độ bền mỏi. Khi tải trọng thay đổi, trong đó có trọng lượng hàng thay đổi thì không tính theo trị số tải trọng cực đại mà tính theo trị số tải trọng tương đương. + Trường hợp tải trọng II : Các tải trọng tác dụng lên máy trục là tải trọng cực đại ở trạng thái làm việc và ở điều kiện nặng nhất, làm việc với trọng lượng vật nâng đúng tiêu chuẩn. Dùng để tính toán kết cấu kim loại theo độ bền và độ ổn định. + Trường hợp tải trọng III : Các tải trọng tác dụng lên máy trục là tải trọng cực đại ở trạng thái không làm việc. Các tải trọng đó gồm có: trọng lượng bản thân cần trục và gió bão tác dụng lên cần trục ở trạng thái không làm việc. Trường hợp này dùng để kiểm tra kết cấu theo điều kiện độ bền, độ ổn định ở trạng thái không làm việc. - Ở trạng thái làm việc của cần trục người ta tổ hợp các tải trọng tác dụng lên cần trục và chia thành các tổ hợp tải trọng sau : + Tổ hợp Ia, IIa : Tương ứng trạng thái cần trục làm việc, cần trục đứng yên chỉ có một cơ cấu nâng làm việc, tính toán khi khởi động (hoặc hãm) cơ cấu nâng hàng một cách từ từ tính cho tổ hợp Ia; khởi động (hoặc hãm) cơ cấu nâng hàng một cách đột ngột tính cho tổ hợp IIa. + Tổ hợp Ib, IIb : Máy trục mang hàng đồng thời lại có thêm cơ cấu khác hoạt động (quay, thay đổi tầm với, di chuyển…) tiến hành khởi động (hoặc hãm) cơ cấu đó một cách từ từ tính cho tổ hợp Ib; khởi động (hoặc hãm) cơ cấu đó một cách đột ngột tính cho tổ hợp IIb. Bảng tổ hợp tải trọng. Đối với từng loại cần trục, căn cứ vào điều kiện khai thác của cần trục và các tải trọng tác dụng lên nó mà ta có bảng tổng hợp tải trọng sau : Các dạng tải trọng IIa IIb IIc IId IIIa IIIb Trọng lượng bản thân các bộ phận 1.1G 1.1G 1.1G 1.1G 1.1G 1.5G Trọng lượng hàng( không kể móc treo) n2Q n2Q n2Q n2Q - - Tải trọng quán tính khi cơ cấu làm việc Nâng hoặc hạ hàng + + + - - - Quay có hàng - + - + - - Lực ngang do nghiêng cần trục Trong mp treo hàng - - + + + - vgóc với mp treo hàng + - - - - - Aùp lực gió nPgII - nPgII nPgII nPgIII nPgIII Tải trọng lắp rắp và vận chuyển - - - - - + Các tổ hợp tải trọng qui ước dùng cho các bộ phận kết cấu thép như :IIa,IIb,IIc,cho các thanh biên của cần cột,tháp,bệ quay:IIc cho các thanh bụng của cần:IId cho các thanh bụng của tháp Dấu “+”chỉ tải trọng có để ý đến:dấu “-“ chỉ tải trọng không cần để ý đến Chiều của áp lực gió Pg lấy tương tự như chiue62 của lực ngang sinh ra do cần bị nghiêng V-Các dạng tải trọng tính toán Các lực trong thành phần của cột và cần được xác định theo tổ hợp tải trọng :IIa,IIb,IIc .Tiến hành tính toán theo trường hợp tải trọng bất lợi nhất.Đoiá với các trường hợp phức tạp và có khả năng làm cong cột và cần thì nên tính theo hệ thống biến dạng Thường hợp xét đến tổ hợp IIa 1-Trọng lượng của các bộ phận +Trọng lượng bản thân của cột và cần Trọng lượng cần trục G=(0.7-1.3)*Q*R=0.8*5.5*18=79.2(T) Trọng lượng của kết cấu thép trong cần trục Gkc=0.55*79.2=43.56(T) Theo số liệu tính toán hệ cần ở trên ta có Gbt-cần=10(T) suy ra Gcần=1.1*10=11(T) +Trọng lượng của cột và chốt cột G1=Gkc-Gcần=43.56-10=33.56(T) +Để đảm bảo chiều cao treo puli phù hợp thì độ dài của chốt cột l’=0.25L Tải trọng phân bố q=33.56/(29+29*0.25)=0.9258(T/m) Trọng lượng tính toán của cột Gcột=0.9258*29*1.1=29.533(T) Gchốt cột=0.9258*0.25*29*1.1=7.383(T) Ơû đây : n1=1.1 là hệ số vược tải Tải trọng tính toán của Cabin Gcb=0.7*1.1=0.77(T) Tải trọng tình toán của hàng(lấy ở phần tính toán hệ cần) Thông số Vị trí Q (T) R (m) Rmin 9.6 12.5 Rtb 6 18 Rmax 4.8 25 Tải trọng của tời mang hàng Gm=0.55(T) 2-Tải trọng quán tính Tải trọng quán tính sinh ra khi tăng hoặc giảm tốc độ trong thời gian nâng (hạ) hàng và phanh các cơ cấu củng như do sự va đập ở chổ nối ray và cơ cấu truyền động có khe hở của cặp lắp ghép tăng do sự mài mòn khi làm việc.Người ta không áp dụng phương pháp thông thường là xét đến đặc điểm động học của tải trọng thẳng đứng bằng cách nhân tải trọng tính với hệ số động khi tính toán cần trục tháp ở trạng thái làm việc mà người ta đề cập trực tiếp đến tải trọng quán tinh1trong thời gian nâng (hạ) hàng Po và khi quay cần trục có hàng Pq Pqt tác dụng lên kết cấu tính bằng Với m: khối lượng từng phần quy đổi về điểm tính toán : gia tốc dài tính toán tại điểm này Trong tổ hợp IIa ta chỉ quan tâm đến khi nâng hoặc hạ hàng Tải trọng quán tính này xuất hiện do sự dao động của khối lượng cần trục và hàng gồm Tải trọng nằm ngang do các phần dao động của cần trục và khối lượng của chúng được uy đổi về đuôi cần m1 Với m1=mc*k m1 :khối lượng quy đổi mc: khối lượng của cần k : hệ số quy đổi m1=11*0.8=8.8(T) Trong bảng 1.11 sách tính toán máy nâng chuyển(Phạm Đức) Thời gian khởi động (hảm) các cơ cấu máy trục tiêu chuẩn Đồi vơi cơ cấu nâng hạ hàng t=3-8(s) ,ta chọn t=4(s) P10=8800*0.0583=513.3(kG) Taỉ trọng quán tính thẳng đứng do phần dao động của cần trục quy đổi về đầu m2 và dao động của phần móc cần quy về m3 P20=m2* P30=m3* Thông số Vị trí P20 (kG) P30 (kG) R (m) Rmin 513.3 311.9 12.5 Rtb 513.3 381.8 18 Rmax 513.3 591.7 25 3-Các lực ngang do nghiêng cần trục Các thành phần nằm ngang của tất cả các tải trọng sinh ra do sự nghiêng của cần trục và khi đặt đường ray hoặc chế tạo cần trục không chính xác tạo ra do sự biến dạng đàn hồi của mặt đường và kết cấu cần trục Tất cả các thành phần lực ngang này tạo ra theo công thức ,trong đó không kể tới hệ số vượt tải P=G*i G: Trọng lượng bản thân cần tính i : Độ nghiêng lớn nhất của cần trục Trong đó B: chiều rộng của bánh xe Tầm với Các thành phần lực ngang Rmax Rml Rmin Trọng lượng cột (kG) 410 Trọng lượng cần (kG) 122.2 Trọng lượng hàng và móc treo (kG) 37.4 72.8 112.8 Trọng lượng cabin (kG) 7.78 Trọng lượng chốp cột (kG) 82.03 4-Tải trọng gió Tải trọng gió tác dụng lên cần trục trong trạng thái làm việc :tải trọng này được đề cập tới khi tính kết cấu thép ,cơ cấu quay ,công suất động cơ và ổn định của cần trục tháp ,hệ số vược tải lấy bằng 1 Chiều của áp lực gió lấy tương tự như chiều của lực ngang sinh ra do cần trục bị nghiêng. Tải trọng gió tác dụng trog mặt phẳng vuông góc với mặt phẳng treo hàng + Tải trọng gió phân bố lên hàng : Trong đó : tải trọng gió phân bố(không phụ thuộc vào khu vực đặc cần trục)=15kG/m2 C : hệ số khí động học,trong trường hợp đường bao không tim được C=1.2 KH : Hệ số xét đến sự tăng áp lực gió theo độ cao từ mặt đất Theo bảng 6-2 trang 308 Sách TTKCT KH = 1.7 Tải trọng gió tác dụng lên hàng : Với F là diện tích chắn gió của hàng ,F có thể lấy theo thực tế hay số liệu thống kê, khi không có số liệu này có thể lấy theo trọng lượng Theo bảng 4.2 ,KCKLMT thì Tải trọng gió tính toán tác dụng lên hàng n : hệ số hiệu chỉnh áp lực gió Theo bảng 4.5. sách KCKLMT n=1.7 Các thông số Đơn vị Rmax Rml Rmin Diện tích chắn gió m2 6 8 9 Tải trọng gió tác dụng lên hàng kG 183.8 244.8 275.4 Tải trọng gió tính toán tác dụng lên hàng kG 312.12 416.16 468.18 +Tải trọng gió tác dụng lên Cabin: Tải trọng gió tính toán tác dụng lên hàng: =90.9*1.7=154.53(kG) Tải trọng gió tác dung lên Cần: +Tải trọng gió phân bố tác dụng lên diện tích chắn gió của kết cấu kim loại cần của cần trục tháp (CT4.6 –KCKLMT) Trong đó q0 : Aùp lực gió trung bình ở trạng thái làm việc , q0=25kG/m2 n : Hệ số hiệu chỉnh áp lực gió tính đến sự tăng áp lực theo chiều cao Tra bảng 4.5 –KCKLMT n:=1.7 C : Hệ số khí động học của kết cấu Tra bảng 4.6 –KCKLMT C=0.6 : Hệ số kể đến tác dụng động của gió.Trong thực hành kết cấu , đối với cần trục tháp ,hệ số phụ thuộc vào chiều cao và chu kỳ dao động riêng Tra bảng 4.10 –KCKLMT =1.65 : Hệ số vược tải ,phụ thuộc vào phương pháp tính toán ,với phương pháp trạng thái tới hạn =1.1 Tải trong gió tác dụng lên cần Với F là diện tích chắn gió của kết cấu F=kc*Fb ( CT 4.5- KCKLMT) kc : Hệ số độ kín của kết cấu ; Tra bảng 4.3 KCKLMT kc=0.3 Fb : diện tích hình bao của kết cấu cần Fb=26*1-4.*1=22(m2) F=22*0.3=6.6(m2) =46.3*6.6=305.58(kG) Tải trọng gió tác dụng lên cột Diện tích chắn gió của cột Vì tiết diện cột thay đổi ( côt + chốt cột ) và tải trọng gió phân bố theo chiều cao ,để đơn giản trong việc tính toán tải trọng gió nên ta lấy chiều cao lớn nhất của cột và lấy tải trọng phân bố trung bình cho cả cột qo = 25kG/m2 =F*=53.36*46.3=2470.5(kG) Đại lượng Đơn vị Rmax Rml Rmin Trọng lượng tính toán cột kG 29533 Trọng lượng tính toán cần kG 11000 Trọng lượng tính toán hàng và vật mang hàng kG 4800 6000 9600 Trọng lượng tính toán Cabin kG 770 Trọng lượng tính toán chốp cột kG 7383 Tải trọng quán tinh khi cơ cấu làm việc nâng hạ hàng P10 kG 513.3 P20 kG 513.3 P30 kG 311.9 381.8 519.7 Lực ngang do nghiêng cần trục (trong mặt phẳng vuông góc với mp mang hàng) Png-cột kG 410 Png-cần kG 122.2 Png-chốt cột kG 82.03 Png-cabin kG 7.78 Pvật kG 37.4 72.8 112.8 Aùp lực gió tác dụng lên các bộ phận khi làm việc Pg-côt kG 2470.5 Pg-cần kG 305.58 Pg-vật kG 312.12 416.16 468.18 Pg-cabin kG 154.53 Tổ hợp IIb Căn cứ vào bảng tổ hợp tài trọng ,đối với tổ hợp Iib thì ta chỉ cần tính các dạng tải trọngsau Trọng lượng bản thân các bộ phận : giống tổ hợpIIa Trọng lượng hàng ( không kể đến cơ cấu ngoạm hàng): giống tổ hợpIIa Tải trọng quán tính khi cơ cấu làm việc: cơ cấu nâng (hạ) hàng ;cơ cấu quay Ta tính tải trọng quán tính khi cớ cấu quay Pqt tác dụng lên kết cấu tính bằng Với m: khối lượng từng phần quy đổi về điểm tính toán : gia tốc dài tính toán tại điểm này Tải trọng quán tính này xuất hiện do sự dao động của khối lượng cần trục và hàng gồm : P10= m1. Với m1=mc.k m1 :khối lượng quy đổi mc: khối lượng của cần k : hệ số quy đổi m1=11.0.8=8,8(T) : gia tốc quán tính của khối lượng được xác định : Với : gia tốc góc quán tính của cần Theo bảng 1-11 sách tính toán MNC thời gian khởi động (hãm) các cơ cấu máy trục đối với cơ cấu quay chọn t=4s R=1,2m: khoảng cách từ m1 đến trục quay Thông số Vị trí R Pq1 (kG) Pq2 (kG) Rmin 12.5 0.3045 2679.6 2603.5 Rtb 18 0.42 3639 2541 Rmax 25 0.567 4989.6 2579.85 Tổ hợp IIc Căn cứ vào bảng tổ hợp tài trọng ,đối với tổ hợp IIb thì chỉ cần tính các dạng tải trọngsau Trọng lượng bản thân các bộ phận : giống tổ hợpIIa Trọng lượng hàng ( không kể đến cơ cấu ngoạm hàng): giống tổ hợpIIa Tải trọng quán tính khi cơ cấu làm việc: cơ cấu nâng (hạ) hàng ;cơ cấu quay Lực ngang do nghiêng cần trục : trong trường hợp này ta chỉ quan tâm lực ngang trong mặt phẳng nâng hàng Các giá trị của lực ngang được xác định như tổ hợp IIa chỉ có mặt phẳng tác dụng là thay đổi so với IIa Lực ngang do kết cấu cần trục gây ra có chiều như hình vẽ Có giá trị như trong bảng trong tổ hợp IIa Tải trọng gió tác dụng lên các bộ phận có giá trị giống tổ hợp IIa ,có phương nằm trong mặt phẳng nâng hàng ,theo quy ước chiều của áp lực gió Pg lấy tương tự như chiều của lực ngang sinh ra do cần bị nghiêng +Xác lực căng dây của cáp treo hàng Do đặc điểm của hệ palang mà lực căng dây của cáp treo hàng chỉ phụ thuộc vào trọng lượng vật nâng và hiệu suất puly Lực căng dây cáp được xác định Với Ph : tải trọng quán tính của hàng và bộ phận mang hàng Đại lượng Đơn vị Rmax Rml Rmin Ph kG 5350 6550 10150 kG 5570.6 6820 10568.5 Ph= Gv+Gm n : hiệu suất của 1 puly i :=2 số puly dẩn hướng Ta được bảng số liệu sau VI-Lực căng dây cáp trên cần Tổ hợp IIa Trong mặt phẳng nâng hàng gồm có Tải trọng tính toán của hàng :Qh Tải trọng tình toán của vật mang hàng Qm Lực căng dây cáp nâng vật Sv Lực căng dây cáp nâng cần Sc Trọng lượng cần Gc Các lực quán tính quy đổi P10,P20,P30 . Các thông số Qh Sv P20 P30 Sc Đơn vị độ độ kG kG kG kG kG Rmax 15 25 4800 5570.6 513.3 311.9 21114.5 Rml 40 15 6000 6820 513.3 381.8 31494.5 Rmin 60 10 9600 10568 513.3 591.7 37675.6 Tổ hợp IIb : Trong mặt phẳng nâng hàng gồm có Tải trọng tính toán của hàng :Qh Tải trọng tình toán của vật mang hàng Qm Lực căng dây cáp nâng vật Sv Lực căng dây cáp nâng cần Sc Trọng lượng cần Gc Các thông số Qh Sv Sc Đơn vị độ độ kG kG kG Rmax 15 25 4800 5570.6 19227.9 Rml 40 15 6000 6820 28845.2 Rmin 60 10 9600 10568 34494.4 Xác định tổ hợp IIc Trong mặt phẳng ngang gồm có các lực sau: Tải trọng tính toán của hàng :Qh Tải trọng tình toán của vật mang hàng Qm Lực căng dây cáp nâng vật Sv Lực căng dây cáp nâng cần Sc Trọng lượng cần Gc Các lực quán tính quy đổi P10,P20,P30 Tải trọng gió tác dụng lên cần Tải trọng gió tác dụng lên hàng Lực ngang do nghiêng cần trục do hàng Lực ngang do nghiêng cần trục do cần Các thông số Qh Sv P20 P30 Sc Đơn vị độ độ kG kG kG kG kG Rmax 15 25 4800 5570.6 513.3 311.9 21473 Rml 40 15 6000 6820 513.3 381.8 33240 Rmin 60 10 9600 10568 513.3 591.7 41640 VII-Xác định các phản lực ở gối a.Trong mặt phẳng nâng (hạ) hàng : Tổ hợp IIa Các thông số Qh P10 P20 P30 Sh Sc XB YB Đơn vị độ độ kG kG kG kG kG kG kG kG Rmax 15 25 4800 513.3 513.3 311.9 5570.6 21114.5 28458 5294 Rml 40 15 6000 513.3 513.3 381.8 6820 31494.5 50158 4091 Rmin 60 10 9600 513.3 513.3 591.7 10568 37675.6 59452 2506.2 Tổ hợp IIb: Trong mặt phẳng nằm ngang thì phản lực khớp gối tại B đều như nhau Tổ hợp IIc: Các thông số Qh P10 P20 P30 Sh Sc XB YB Đơn vị độ độ kG kG kG kG kG kG kG kG Rmax 15 25 4800 513.3 513.3 311.9 5570.6 21473 27686 5500.8 Rml 40 15 6000 513.3 513.3 381.8 6820 33240 45599 4680.1 Rmin 60 10 9600 513.3 513.3 591.7 10568 41640 61604 3379.7 VII-Cột quay chịu nén Khi cột quay chịu nén thì sự giảm tải một phần hay toàn bộ do uốn trong mặt phẳng của cần trục được giả quyết không tính đến momen biến dạng phu5trong mặt phẳng này Dựa vào lực căng trong palang nâng cần Sn ,tính được bội suất của palang theo điền kiện R Sn Q Đvị Rmax 21473 4800 kG Rml 33240 6000 kG Rmin 41640 9600 kG Với bảng số liệu trên ,ta chon giá trí Smax ,lấy n=2 Từ việc căn bằng đối với 1 điểm trên cần truc tháp =10 Trong đó Gp : trọng lượng cáp giằng cần Tra theo Sn lớn nhất ta chọn đựoc loại cáp và Sd ta có Gn=750sách TTMNC) Gc Trọng lượng cần Gn : trọng lượng palang nâng cần Ta tra theo đưòng kính cáp cuốn ASLAT 1976 ta đuớc Gn=47kG RQ,Rc, rt, rc : các khoảng cách Momen uốn ở trong mặt phẳng treo tại mặt cắt của gối tưa B cacùh khớp bảng lề một khoảng là b Các khoản cách trên ta đo trên máy mẩu ta đựoc các số liêu sau RQ =25.000(m) Rc, =3.975(m) Rc’=1.270(m) rt, =1.080(m) rc =1.172(m) b=4.800(m) H=29.000(m) h =6.000(m) a =0.670(m) X=XA*cos Y=YA*cos :góc nghiêng của cần ứng với 3 vị tầm với Giá trị X Y 15 26742.6 5313.4 40 34930.8 3585.2 60 30802 1689.9 -Momen uốn

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • doctheit ke ket cau thep.doc
  • docBIA KCT.DOC
  • dwgCan truc thap xay dung 8T.dwg
  • dwgCOT.dwg
  • logplot.log